山西省五台县石粉厂白云岩矿地质特征及经济意义研究

刘嘉　袁宝勇

摘 要：矿区大地构造位于五台山穹状隆起的西南部，系舟山断褶带中部、忻定凹陷的东缘，汶山-大关山倒转褶皱的一翼。矿体赋存于下元古界滹沱超群东冶群槐荫村组地层中，呈层状产出，层位稳定。矿石类型为结晶白云岩。该矿属沉积型矿床。对资源储量进行了估算，并探明了开发利用前景。

关键词：白云岩矿；石粉厂；矿床地质；经济意义

1 区域成矿地质背景

石粉厂白云岩矿床位于五台山穹状隆起的西南部，系舟山断褶带中部、忻定凹陷的东缘，汶山-大关山倒转褶皱的北翼。区域出露的地层主要为下元古界滹沱超群东冶群北大兴组、槐荫村组、大关山组、建安村组及新生界第四系；区域内有尧岩山-郭家寨逆掩断层，蛟龙山、高崖底向斜及小规模的褶皱构造。矿区内出露地层主要为下元古界滹沱群东冶亚群北槐荫村组（H2hy），岩性主要为青灰色中厚层结晶白云岩（dol）、含砾屑泥晶白云岩（doc）、叠层石白云岩（dof），厚度约190m。矿区内构造简单，未见断裂构造，地层总体为一单斜构造，地层产状倾向125°～184°，倾角8°～35°。

2 矿床地质特征

矿区内白云岩矿床赋存于滹沱超群东冶群槐荫村组地层，层位稳定，矿石岩性为结晶白云岩。通过6条采样剖面样品基本分析矿体圈定，矿区内出露矿体一条，矿体出露长约1120m，厚约27.9～57m，延深135m，赋存标高900m～950m，总体产状倾向128°～179°，倾角8°～21°，东西两侧均延出区外，是一条规模较大的矿体。

2.1 矿体特征

本次核实的矿体赋存于下元古界滹沱超群东冶群槐荫村组地层中，矿体编号为K，呈层状产出，矿体产状128°～179°∠8°～21°，地表基本无覆盖，矿体出露长约1120米，地表由4线、2线、0线、1线、3线、5线六条剖面控制，控制长度1000m，矿体平均真厚度47.11m，矿体厚度变化系数为26.25%，MgO平均品位20.66%，CaO平均品位30.97%，MgO品位变化系数4%，CaO品位变化系数3%。赋存标高950～900m。

2.2 矿石特征

（1）矿石物质组成、结构构造。矿石矿物成分主要为白云石，少量方解石，极少量石英、菱铁矿、铁白云石等。中粒变晶结构，块状构造。（2）矿石化学成分。根据化学分析与组合分析（组合分析见表1）可以看出，本区矿石有用组分MgO平均含量20.66%≥20%，主要有害组分为S平均含量在0.01%、P平均含量在0.01%、SiO2平均含量在0.13%，主要有害组分含量较低。（3）矿石风（氧）化特征。矿石风（氧）化程度轻微。

2.3 矿石类型和品级

矿区矿石中MgO（18.18～21.4%），平均19.79%；CaO（26.31～31.20%），平均28.76%。矿石经破碎后主要用于耐火材料炉衬用。矿区矿石质量好，技术品级为Ⅱ类。

2.4 矿体围岩和夹石

矿体的围岩与矿体岩性一致，无夹石。

2.5 矿床共（伴）生矿产

该矿床为单一矿床，无共（伴）生矿产。

3 矿床开发经济意义研究

3.1 资源储量估算

本次圈定矿体工业指标参照表2。估算的对象为采矿许可证界定的范围内950-900m标高的白云岩（K）矿体的资源储量，以200m工程间距探求122b基础储量。剥采比<0.5：1，矿床开采最终边坡角60°，采场最小底盘宽度≥40m。

以勘探线为界限划分块段，用垂直平行断面法估算保有资源储量及资源采空储量。截至2016年10月30日，全区950-900m标高范围内累计查明122b资源储量368万吨，累计动用39.07万吨，保有122b资源储量328.93万吨。

3.2 矿床开采技术条件

本礦区矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于排水，开采水文地质条件属简单型；该区白云岩矿的体重为2.66t/m3，抗压强度95-120Mpa，岩石坚硬性脆，属中等坚硬岩石，其稳固性能好，工程地质条件属简单型。矿体内不含任何放射性元素，无原生态环境地质问题，矿石和废弃物不易分解出有害组份，对周围的环境和人身不会造成损伤，采矿活动不会形成对附近环境和水体的污染，但对区内的地形地貌景观和土地资源的影响和破坏较严重，环境地质条件属中等类型。

3.3 开发利用前景

矿区潜在经济价值用M=10000×Q×P计算，式中：M-矿区潜在经济价值（万元）；Q-122b资源储量（万吨）；P-白云石价格（30元/吨）；M=10000×266.43×P=266.43×10000×30=7992.9（万元）。

矿区开采总利润用N=Q1×k（P-C）（1-η）计算，式中：N-矿区总利润（万元）；Q1-可采储量万吨（P-C）（1-n）；K-回采率，取90%；η-开采损失率，取10%；P-白云石价格，取30元/吨；C-单位白云石成本，取12元/吨；N=2664300×90%×（30-12）×（1-10%）=3884.55（万元）。由此可见，五台县石粉厂白云岩矿具有一定的经济效益和较广泛的开发利用前景。

参考文献

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[4]李涛，郭剑.山西昔阳县张家庄冶镁白云岩矿资源特征分析[J].2015（6）：104-105.

作者简介：刘嘉（1991-），女，山西忻州人，在读硕士研究生，主要研究方向：成因与应用矿物岩石学。